周云科， 杨林靖， 张恩迪

(湖南大学 物理与微电子科学学院 微纳光电器件及应用教育部重点实验室，湖南 长沙 410082)

0 引 言

近年来，我国的煤矿透水、瓦斯爆炸等事故频发，伤亡惨重[1]。煤矿的安全因素复杂多样，监控系统的功能和可靠性非常重要。当前物联网技术在矿井安全监控方面应用越来越广泛。嵌入式系统因其强大的实时性和稳定性，非常适合高精准的工业监控系统。Zig Bee技术以其自组织、低功耗、低成本等特点赢得了市场。3G技术具有利用率高、安全性强、传输速率高、稳定性高等优势，能够实现高质量无线通信。以往的煤矿安全监控没有很好的组合使用上述技术，并且只是专门的图像监控或者部分数据监控。董翠英[2]提出了煤矿视频监控；张国军等人[3]提出了瓦斯监控；赵丁等人[4]虽然有温湿度和瓦斯浓度监控，但是没有涉及3G技术；马永力[5]虽然使用了3G技术，但传感器是分立的，没有利用好Zig Bee技术；汪玉凤等人[6]虽然提出有Zig Bee技术和较全面的数据监控，但是没有视频监控部分。上述组合技术在矿井安全监控方面应用较少。此外，新的监控结构应用也相对很少。

本文设计了一种基于物联网技术的矿井安全监控系统。系统通过Zig Bee无线组网，实现对井下温湿度、瓦斯浓度和一氧化碳浓度的数据监控，并通过摄像头对矿井作业进行监控。ARM处理器通过3G无线网卡接入互联网，网络中的客户端可以对服务器中的数据进行访问和控制。客户端计算机和智能手机分别采用B/B/S结构和C/S结构进行远程监控。……